что такое носовое подруливающее устройство

Подруливающее устройство

Подруливающее устройство — судовое устройство, предназначенное для активного управления судном; рабочий орган (винт) в сквозном канале, проходящем от одного борта судна к другому борту, перпендикулярно его диаметральной плоскости.

См. также

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Подруливающее устройство» в других словарях:

Подруливающее устройство — средство активного управления судном с рабочим органом (винтом) в сквозном канале, проходящем от одного борта судна к другому, перпендикулярно его диаметр плоскости. Устанавливается в носовой части судна или носовой и кормовой одновременно.… … Морской словарь

подруливающее устройство — поворотный движитель — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы поворотный движитель EN thruster … Справочник технического переводчика

ПОДРУЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО — средство активного управления судном при малых скоростях хода и без хода. В качестве П. у. используются крылъчатые движители, поворотные винтовые колонки, а также гребные винты или насосы, устанавливаемые в поперечных гидроканалах, проходящих… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Азимутальное подруливающее устройство — Двухвинтовое тандемное азимутальное подруливающее устройство Siemens/Schottel … Википедия

(судовое) выдвижное подруливающее устройство — 3.1.1 (судовое) выдвижное подруливающее устройство: Подруливающее устройство, нижняя часть которого с гребным винтом в насадке может перемещаться в вертикальном направлении и убираться в корпус судна в нерабочее положение. Источник: ГОСТ Р ИСО… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Судовое подруливающее устройство — 2. Судовое подруливающее устройство Подруливающее устройство Средство активного управления судном с рабочим органом в канале, расположенном в корпусе судна, создающее тягу, направленную под прямым углом к диаметральной плоскости судна Источник:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

(судовое) подруливающее устройство — 3.1 (судовое) подруливающее устройство: Средство активного управления судном с рабочим органом в канале, расположенном в корпусе судна (или в насадке вне корпуса), создающее тягу, направленную под прямым углом к диаметральной плоскости судна.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р ИСО 7255-2007: Судостроение. Средства активного управления судами. Словарь — Терминология ГОСТ Р ИСО 7255 2007: Судостроение. Средства активного управления судами. Словарь оригинал документа: 3.2.1.2 (судовая) выдвижная поворотная колонка: Поворотная колонка, нижняя часть которой с гребным винтом (или гребным винтом в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Малые противолодочные корабли проекта 1124 — У этого термина существуют и другие значения, см. Проект 1124. Малые противолодочные корабли проекта 1124 … Википедия

ГОСТ 24060-80: Средства активного управления судами. Термины и определения — Терминология ГОСТ 24060 80: Средства активного управления судами. Термины и определения оригинал документа: 1. Средство активного управления судном* Устройство с приводным двигателем, создающее на малых ходах судна и без хода упор или тягу,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Подруливающее устройство для катера

Из-за постоянного роста численности маломерных судов и другого прогулочно-туристического флота и при текущей тесноте марин, которые расширить не так то просто при растущем спросе на пространство, наличие подруливающих устройств на катерах длиной более 8 метров и тем более на парусных яхтах является уже не рекомендацией, а необходимостью. Подруливающее устройство (ПУ) сейчас это один из элементов безопасности судна, которому уделяется все больше внимания. Если проанализировать последние происшествия и аварийные ситуации, то подавляющее большинство из них произошли при выходе с мест стоянок, при заходе в переполненные в сезон гавани или при маневрировании в узких проходах, каналах и т.п. Малоопытные судоводители забывают, что на судне нет тормозов и быстро остановиться или произвести резкий маневр на нем не возможно.

Самым популярным и эффективным подруливающим устройство на данный момент является поперечная носовая установка с винтом в тоннеле с электроприводом и дистанционным управлением.

Немецкий журнал “Boote” в далёком 1992 году опубликовал статью, в которой описывается опыт эксплуатации такого подруливающее устройства производства фирмы “Vetus”. Установлено оно было на стеклопластиковом катере “Bayliner” длиной 7,5 метров. Упор ПУ 23 кгс, мощность его мотора 1,5 кВт, питается от батареи 55 Ач, сила тока 170 А, напряжение 12В. Цена такого устройства на тот момент составляла порядка 4500 дойчмарок. По отзывам самого владельца, он получил повышенную маневренность катера, улучшил безопасность плавания, без ухудшения остальных характеристик судна.

Выбор ПУ и его установка

А теперь несколько советов по подбору подруливающего устройства для вашего катера и по его установке.

Для расчёта необходимого упора ПУ используется простая формула поворотного момента, на которое действует ветер той или иной силы (к примеру, 6 баллов):

где 0,75 – редукционный коэффициент; D – максимальная сила давления ветра на 1 кв.м. площади (принимаемая; равной для 5 баллов 7.5 кгс; для 6 – 12.5; для 7 – 19.2; для 8 – 28.2; для 10 – 52); Р – площадь боковой проекции надводной части судна в кв.м.; L – длина его корпуса в метрах.

Общий вид ПУ Vetus с упором от 25 до 60 кгс

Разделив полученное значение действующего на судно поворотного момента М на отстояние оси поперечного тоннеля ПУ от кормы (принимается максимально возможным по условиям компоновки), получаем примерное значение необходимого упора, по величине которого подбирается модель подруливающего устройства и источник питания по каталогам изготовителей. Если не удаётся найти модель с нужным упором, ставят сразу два ПУ рядом. Для катеров и яхт размером выше среднего, рекомендуется устанавливать и носовое и кормовое подруливающие устройства. При такой компоновке ПУ судно может двигаться лагом, что важно при швартовке, а при работе устройств враздрай (направленные в разные стороны) – заметно повышается поворотливость судна даже при неработающем основном моторе.

Устанавливая подруливающее устройство нужно учитывать, чтобы плоскость диска его гребного винта совпадала с диаметральной плоскостью (ДП) судна. Если устанавливается ПУ с двумя винтами, то плоскости дисков винтов должны располагаться симметрично относительно ДП. Если ширина подводной части корпуса катера или яхты изначально больше рекомендуемой длины тоннеля, рекомендуется сдвигать ПУ от ДП так, чтобы диск винта был расположен на расстоянии вытянутой руки от края тоннеля на этом борту.

В общем случае наименьшая длина носового тоннеля (по носовой его стороне) должна быть не менее 2*D и не более 4*D, где D – внутренний диаметр тоннеля. Заглубление тоннеля (от КВЛ до его верхней кромки), а так же расстояния от кромки форштевня и от нижнего края киля должны быть не менее 0,5*D.

Рекомендуется по периметру вырезов в обшивке (на краях тоннеля) скруглять углы R=0,1*D или хотя бы срезать их: рекомендуемый размер “округления” (0,1 —0,15)*D.

На быстроходных катерах с острыми носовыми обводами нужно улучшить обтекание вырезов путеём срезания края трубы параллельно диаметральной плоскости судна, а в обшивке сделать треугольные карманы с кормовой части тоннеля. Длина такого кармана равная (1-3)*D. Если эта область на ходу не будет замываться носовым буруном, ось кармана нужно располагать параллельно КВЛ. Если все же замывается, то ось смещается вверх и располагается параллельно склону носовой волны (под углом до 15 гр.).

Вырезы под ПУ защищают обычно двумя или тремы вертикальными стальными прутками или полосками 3*20-40 мм со скругленными кромками. Если полоски ставятся на трубу, имеющую с кормы наклонную нишу в НО, они должны быть перпендикулярны склону (верху) носовой волны.

Несколько примеров установки подруливающих устройств

Простейшее подруливающее устройство представляет собой реверсивный электромотор с винтом, помещённый внутрь тоннеля. Сам мотор является ещё и ступицей этого винта. Для примера можно посмотреть ПУ “Sara” из Голландии, которое рассчитано на установку на яхты длиной до 14 м.

Более универсальные и популярные ПУ – это тоннельные пропеллеры так же голландской фирмы “Vetus”. Сейчас компания предлагает модели от 25 до 220 кгс с ценой от 95 000 до 630 000 рублей. Компания поставляет 11 модификация ПУ для судов от 4 до 28 метров длинной. Более подробно можно посмотреть по ссылке.

Источник

Что такое носовое подруливающее устройство

Ох, уж эти легенды про подруливающее устройство!

Ох, уж эти рассказы про то, что «без неё – никак»!

О, это упование новичков, да и многих «хожалых» шкиперов, на то, что «подрулька вывезет»!

Безусловно, маневры при швартовке на ограниченных акваториях требуют от шкипера высокой точности и мастерства в управлении яхтой. Но подруливающее устройство не заменит вам вышеперечисленных качеств.

Если отвлечься от легенд, про bowthruster можно сказать одно: если вы умеете управлять лодкой в стеснённых условиях без подрульки, значит вы смело можете ею пользоваться, как хорошим инструментом для маневрирования в узком пространстве марин и гаваней.

Не стоит думать, что отсутствие опыта при заходе на швартовку вам заменит «всемогущее» устройство, расположенное в носовой части яхты. Подрулька – помощник только в опытных руках. А в неопытных – бесполезный инструмент. Более того – вредный. Ведь, уповая на подрульку, неопытный рулевой всегда будет от неё в зависимости, и всегда будет сокрушаться, что она не «вывезла» и не предотвратила грустных последствий его неумелых действий.

Эта статья для тех, кто хочет научиться использовать подрульку, как подспорье, уже освоив способы управления яхтой под мотором и без неё.

Подрулька представляет собой гребной винт на электрическом приводе, расположенный в носовой подводной части яхты.

На чартерном флоте бывает трёх типов (см. таблицу).

Нужно сказать, что существуют и кормовые подруливающие устройства ( sternthruster ), которые при использовании вместе с носовыми позволяют подводить яхту к месту швартовки боком (лагом).

Но всё же наибольшее распространение на сегодняшний день получили встроенные («колодцевые» или туннельные) носовые подрульки и выдвигающиеся из корпуса. Туннельное подруливающее устройство представляет собой сквозной поперечный туннель, проще говоря, – трубу в подводной части судна судна и проходящую от борта до борта, внутри которой расположен гребной винт. Работающий винт отбрасывает из этой трубы поток воды вправо или влево, создавая т.н. упор и поворачивая нос яхты в нужном направлении.

Управляется устройство с пульта, расположенного на рулевом посту яхты. Это небольшая панель с парой кнопок или, реже, джойстиком. Джойстиком же управляются яхты, оборудованные системой Dock&Go. Это такая система управления яхтой, когда подрулька и поворотная колонка сейлдрайва позволяют перемещаться вообще как угодно, хоть лагом.

Обычно для приведения подрульки в рабочее состояние нужно нажать две кнопки одновременно и подождать звукового сигнала, возвещающего: «Я готова, хозяин!». Для отключения нажимаются те же две кнопки до двойного звукового сигнала.

На этом знакомство с этим девайсом можно считать законченным. Переходим к содержательной части: как правильно пользоваться?

1. Привод у подрульки электрический. Спалить обмотки электромотора, крутя его больше 8-10 секунд – пара пустяков! Чаще всего так и бывает: Неумелый рулевой, гудя подрулькой, запихивает яхту на стояночное место в марине и вдруг гудение прекращается: мотор сгорел! И, скорее всего, вместе с ним сгорела половина вашего депозита L

Даже современные подрульки требуют охлаждения не могут долго работать без остановки более 12-15 секунд.. Не раскручивайте bowthruster больше 8 секунд! Интервал между включениями должен быть не менее 3-4 секунд. Количество последовательных включений с этим интервалом – не более трёх раз.

2. Бесполезно пытаться с помощью подрульки вынести нос на ветер, дующий больше 12-15 узлов. Для этого требуется работать подрулькой продолжительное время. Что дальше? См. пункт первый.

3. Когда баковый задаёт муринг на носовую утку, «хвост» муринга (по закону подлости!) свисает в аккурат напротив подрульки. И, если вы, забыв об этом, попытаетесь сейчас подать нос в сторону муринга, «хвост» мгновенно намотается на винт. После чего вам предстоит развлечение по извлечению (чаще – вырезанию) этого «хвоста» из плена. Особенно этот аттракцион хорош для упражнений капитана и экипажа на туннельных подрульках. Большая удача, если при этом наматывании от нагрузки не сгорит электродвигатель.

Используем с толком

Во многих яхтенных школах учат правильно использовать подрульку, обращая внимание на то, что это лишь помощник грамотному шкиперу.

Подрулькой следует пользоваться тогда, когда вы понимаете, что для завершения начатого манёвра вам не хватает пространства и обычными средствами вы его завершить не сможете (или это будет сопряжено с дополнительными трудностями и хлопотами).

Прежде, чем начать такой маневр, включите подрульку и убедитесь, что она работает в обе стороны. Задолго до манёвра не стоит этого делать. Как правило, все подрульки через некоторое время после включения автоматически выключаются. Поэтому вам совсем не улыбается в тот момент, когда вы уже протянули руку к пульту, чтобы воспользоваться помощью «носового доводчика», услышать самодовольное «Бип-бип!» и увидеть погасший индикатор. На включение и проверку в такой ситуации уже не останется времени L

Помните, что лодка обладает инерцией. Лучше работать серией коротких включений, чем увидеть, что вы переборщили и включать подрульку в обратную сторону.

Можно использовать подрульку не только, как помощника при маневрировании в тесноте. Если на яхте отказало рулевое управление, то можно использовать bowthruster для корректировки курса вместо руля. Не стоит напоминать, что при этом должен быть запущен двигатель, если вы не хотите посадить сервисные аккумуляторы: подрулька – вещь электрическая и кушает именно электричество.

Хорошо использовать подрульку при отходе от причала, если вы были ошвартованы лагом. При отходе вперёд вам нужно будет обезопасить корму яхты от касания причальной стенки, когда вы будете поворачивать, чтобы отойти. Подсовывать кранец в опасное место – к сожалению, не всегда эффективная мера. Кранец может быть выдавлен при скольжении по стенке и царапин не избежать. Да и не очень удобно заниматься этой эквилибристикой на тесной корме яхты.

1. Запустите двигатель и расставьте людей (на швартовы+одного на всякий случай с кранцем на корме);

2. Дайте команду отдать швартовы;

3. Включите bowthruster ;

4. Поверните руль в сторону причала на 30-45°;

5. Ручку ГР на «малый вперёд» и тут же задействуем подрульку, отводя нос от причальной стенки.

Повёрнутый в сторону причала руль будет заставлять корму отходить от причала, а подрулька – отодвигать от него носовую часть. В результате яхта будет двигаться вперёд и одновременно отходить боком от причала.

Источник

Общие сведения о средствах управления судами

Подруливающее устройство предназначенно для активного управления судном; рабочий орган (винт) в сквозном канале, проходящем от одного борта судна к другому борту, перпендикулярно его диаметральной плоскости. Управляемость судна, т. е. способность следовать по заданной траектории или изменять направление движения по воле судоводителя, является одним из важных мореходных качеств, определяющих не только эксплуатационные возможности судна, но и в значительной мере безопасность плавания.

Изначально основным средством управления судном был кормовой руль. Однако действие руля проявляется только при наличии некоторой скорости хода, развить которую в определенных условиях эксплуатации (на ограниченном фарватере, на швартовых, при маневрировании и т. д.) невозможно. Отсутствие должной управляемости явилось причиной большинства аварий судов:

Все средства управления судном могут быть подразделены на главные (ГСУ) и вспомогательные (ВСУ).

ГСУ предназначены для обеспечения управляемости судна при наличии скорости хода и ими обязательно снабжается каждое судно. К ним относятся:

ГСУ как правило приводятся в действие энергией, получаемой от работы главных двигателей.

ВСУ предназначены для управления судном на предельно малых скоростях хода и без хода. Они могут создавать боковую силу при любой, сколь угодно малой скорости судна. ВСУ снабжаются собственными приводными двигателями. По характеру воздействия на судно ВСУ подразделяются на подруливающие устройства (ПУ) и вспомогательные движительно-рулевые устройства (ВДРУ).

ПУ называется средство управления судном, способное создавать полезный боковой упор и представляющее собой движитель (импеллер), расположенный в поперечном канале, идущем от борта до борта судна (рис. 1). Боковой упор создаётся путем засасывания воды и выбрасывания её в перпендикулярном по отношению к ДП судна направлении.

Рис. 1 Вид носового ПУ

В отличие от подруливающих устройств ВДРУ предназначены для создания не только рулевой силы, но и тяги для поступательного движения судна. Они создают полезный упор, направление которого может меняться в широких пределах относительно ДП судна. К ВДРУ относятся крыльчатые движители, поворотные винторулевые колонки (ПВРК), активные рули (АР).

Крыльчатый движитель – это система вертикальных лопастей, расположенных на вращающемся барабане, размещенном заподлицо с днищем судна (рис. 2).

Рис. 2 Крыльчатый движитель судна

Вращение барабана с одновременным изменением угла установки лопастей позволяет судоводителю задавать величину и направление тяги движителя и тем самым одновременно осуществлять движение и управление судном.

ПВРК это средство активного управления, состоящее из гребного винта или комплекса винт – насадка и устройства, позволяющего поворачивать его вокруг вертикальной оси на 360° (рис. 3).

Рис. 3 Движительно-рулевая колонка судна

ПВРК позволяют изменять направление тяги без реверсирования приводного двигателя и могут быть установлены в любом районе судна. Чтобы не увеличивать сопротивление воды движению судна на полных скоростях хода (во время работы основных движителей) ПВРК выполняются откидывающимися или выдвижными, что позволяет убрать устройство внутрь корпуса судна (рис. 4).

Рис. 4 Схема установки на судне вспомогательной откидной колонки

Расположение ПВРК в нише корпуса судна вызывает необходимость установки специальной заслонки или створок для её закрытия и восстановления обтекаемой формы корпуса, что значительно усложняет конструкцию.

Активный руль представляет собой винт, размещенный на пере руля. Винт приводится во вращение от электродвигателя, вмонтированного в перо руля (рис. 5). В зависимости от угла перекладки руля изменяется и направление упора.

Рис. 5 Общий вид активного руля

Для обеспечения управляемости на заднем ходу привод АР делается реверсивным, а величина упора регулируется изменением частоты вращения приводного двигателя. Направление вращения гребного винта АР противоположно направлено вращению основного гребного винта. При ходе судна под главными движителями винт АР застопорен или свободно вращается. Часто АР применяют в комбинации с носовым ПУ, что обеспечивает судну высокую маневренность, в частности, движение лагом.

Классификация и общая характеристика конструкций ПУ

Подруливающие устройства можно классифицировать по типу рабочего органа, типу и количеству каналов, месторасположению устройства на судне, по расположению и типу приводного двигателя.

По типу рабочего органа различают ПУ с гребными винтами (водометные), крыльчатыми движителями (ротаторные) и насосами различных типов.

Гребные винты монтируются на гондоле, расположенной вдоль оси канала (рис. 6). Внутри гондолы могут размещаться приводной двигатель Обслуживающие системы главного дизеля либо механизм передачи мощности. Используются винты фиксированного шага (ВФШ) и винты регулируемого шага (ВРШ). При использовании ВФШ управление величиной и направлением упора ПУ достигается изменением частоты вращения приводного двигателя и его реверсом. При установке ВРШ управление упором производится поворотом лопастей, что приводит к изменению шага винта при постоянной частоте вращения. Поскольку ПУ должно обеспечивать равные значения упора на правый и левый борт, то при проектировании ПУ обычно применяется симметричный профиль лопасти гребного винта.

Рис. 6 Схема ПУ с гребным винтом

С целью повышения эффективности ПУ в качестве рабочего органа может применяться комплекс из двух разновращающихся винтов (рис. 7). Распределение общей нагрузки на два движителя позволяет изменить диаметр канала или частоту вращения, тем самым достигается повышение кпд ПУ на 10-15%. Схема с парными винтами допускает проектирование винтов как с симметричным, так и с несимметричным профилем лопасти. Во втором случае один винт проектируется исходя из работы на правый борт, другой – на левый.

Рис. 7 Схема ПУ с двумя разновращающимися винтами

В качестве рабочего органа в ПУ нашли применение крыльчатые движители (рис.8). Отличительной особенностью этих ПУ является создание упора любой величины от максимального до нуля на любой борт без изменения направления вращения. Основной недостаток крыльчатого движителя – это сложность его конструкции.

Рис. 8 Схема ПУ с крыльчатым движителем

Получили распространение ПУ, которые для создания бокового упора оборудуются насосами. В этих ПУ используются центробежные, осевые насосы, эжекторы.

В ряде случаев находят применение ПУ, в которых в качестве рабочего органа используются насосы общесудовых систем и специального назначения (водоотливные, пожарные, грузовые, рефулёрные и др.). Такие ПУ не нуждаются в специальных приводных двигателях. Для обеспечения их работы предусматриваются только допол­нительные выводы на оба борта в соответствующей общесудовой системе (грузовой, противопожарной и пр.) (рис. 9).

Рис. 9 Схема ПУ с использованием грузовых насосов танкера.
1 — привод заслонки; 2 — бортовые отверстия; 3 — бор­товые трубопроводы; 4 — вертикальный трубопровод; 5 — палубные трубопроводы; 6 — заслонка; 7 — перепускной клапан

Вода нагнетается насосами по палубным трубопроводам 5 в вертикальный трубопровод 4, затем по трубам 3 поступает на правый или левый борт. Направление и величина упора регулируются заслонками 6. Вследствие гидравлических потерь, обусловленных изгибами трубопроводов, такие ПУ обладают сравнительно низкой эффективностью.

По типу канала различают устройства с прямым и изогнутым каналом. В случае прямого канала требуется применение угловой передачи (конического редуктора) или погружного двигателя, что увеличивает стоимость и усложняет эксплуатацию ПУ. Изогнутый канал позволяет установить гребной винт непосредственно на вал приводного двигателя. Однако изгиб канала приводит к росту гидравлического сопротивления и снижает эффективность ПУ. На практике применяются ПУ с различной формой канала (S-, T-, Z-образной (рис. 10, 11, 12).

Рис. 10 ПУ с S-образным каналом.
1 — приводной двигатель; 2 — заслонка; 3 — импеллер; 4 — канал Рис. 11 ПУ с каналом Т-образной формы и заслонками.
1 — импеллер; 2 — канал; 3 — заслонка; 4 — приводной двигатель Рис. 12 ПУ с Z-образным каналом и поворотным полуцилиндром:
а – выброс воды в сторону правого борта; б – ПУ упор не создает; в – выброс воды в сторону левого борта

Наиболее распространённой формой сечения канала для ПУ с гребными винтами, является круглая и прямоугольная для ПУ с крыльчатыми движителями.

По числу каналов ПУ разделяются на одно- и двухканальные. Наиболее распространены одноканальные ПУ с симметричной конструкцией, предназначенные для работы на оба борта.

Двухканальные ПУ представляют собой комбинацию двух ПУ одностороннего действии (рис. 13). Эти ПУ позволяют повысить эффективность, но требуют больше места для размещения, кроме того увеличивается стоимость устройства.

Рис. 13 Двухканальное судовое ПУ

По месту расположения различают носовые и кормовые ПУ (рис. 14).

Рис. 14 Размещение ПУ на судне.
1 — кормовое ПУ; 2 — носовое ПУ

Для обеспечения максимального плеча поперечной силы ПУ размещают на возможно большем расстоянии от миделя. Обычно кормовое ПУ (КПУ) устанавливают в дополнение к носовому для обеспечения судну движения лагом, поворота на месте и других маневров. Наличие валопровода Ремонт валопроводов и судовых гребных винтов затрудняет размещение КПУ, что вызывает усложнение его конструкции и снижение эффективности (рис. 15).

Рис. 15 Схемы размещения каналов КПУ в обход валопровода.
1 — выше туннеля валопровода; 2 — ниже туннеля валопровода

На судах с большой осадкой канал КПУ может размещаться ниже линии гребного вала.

Предлагается к прочтению: Режимы малого хода судна

Возможны случаи, когда устанавливают несколько ПУ в носовой и кормовой части судна, располагая их одно за другим для обеспечения достаточного упора (рис. 16).

Рис. 16 Схема расположения ПУ.
1 — кормовые ПУ; 2 — носовые ПУ

По месту расположения привода ПУ их разделяют на 2 группы:

К первой группе относятся ПУ, приводимые во вращение от электродвигателя, расположенного непосредственно в канале ПУ (рис. 17).

Рис. 17 ПУ с водопогружным электродвигателем

Величина и направление упора ПУ регулируется соответственно изменением частоты вращения и реверсированием электродвигателя.

Большая длина водопогружных электродвигателей затрудняет их размещение в узкой носовой оконечности судна. Возможно применение водопогружных электродвигателей небольшой длины, выполненных в виде единого двигательно-движительного агрегата с кольцевым ротором, внутри которого размещен гребной винт (рис. 18). Ротор-винт закреплен на валу, который вращается в подшипниках, закрепленных в корпусе статора электродвигателя.

Рис. 18 Конструкция ПУ речных судов типа «Родина».
1 — защитные решётки; 2 — клинкетные задвижки; 3 — водопогружной электродвигатель; 4 — канал ПУ

Данная конструкция отличается небольшой длинной, однако её недостатками являются повышенные потери энергии на трение ротора о воду, а также возможность повреждения статорной обмотки механическими частицами, содержащимися в воде.

При использовании погружных гидравлических двигателей возможно создание более компактных конструкций ПУ (рис. 19).

Рис. 19 ПУ с низкооборотным гидродвигателем

В этом устройстве гребной винт Влияние гребного винта регулируемого шага (ВРШ) и руля на управляемость судна приводится во вращение от специального низкооборотного гидродвигателя. В сравнении с электродвигателями гидродвигатели обладают значительно более высокой удельной мощностью. Коэффициент полезного действия гидравлической передачи не уступает к.п.д. электропередачи и достигает 90 %.

Применение погружных гидродвигателей для привода ПУ затрудняется тем обстоятельством, что серийно выпускаемые промышленностью гидродвигатели рассчитаны на высокую частоту вращения. В этом случае высокооборотный гидромотор, устанавливаемый в гондоле, соединяется с гребным винтом через понижающий планетарный редуктор (рис. 20).

Рис. 20 ПУ с высокооборотным гидродвигателем.
1 — уплотнение; 2 — планетраный редуктор; 3 — аксиальнопоршневой гидромотор; 4 — герметичная гондола; 5 — аксиально-поршневой насос

Гидромотор питается от аксиально-поршневого насоса переменной производительности, который позволяет осуществлять бесступенчатое регулирование скорости вращения гидромотора, его реверс и, следовательно, величину и направление упора ПУ, что является существенным преимуществом гидропривода.

В ПУ с приводным двигателем, расположенным вне канала, передача мощности к гребному винту осуществляется через редуктор, посредством конической зубчатой передачи (рис. 21).

Рис. 21 Конструкция одновинтового ПУ с использованием конического зубчатого редуктора.
1 — уплотнение гребного вала; 2 — трубка для откачки масла; 3 — коническое зубчатое колесо; 4 — гребной вал; 5 — коническая шестерня; 6 — соединительная муфта; 7 — гребной винт

Двигатель соединяется с редуктором с помощью эластичной муфты или с помощью промежуточного вала, например, карданного.

В зависимости от принятой компоновки ПУ и условий размещения на судне приводной двигатель может быть с горизонтальным или вертикальным расположением (рис. 22).

Наиболее распространены схемы «а» и «б», позволяющие выполнить ПУ в едином блоке. Размещение по схеме «в» обычно используется, когда не удается разместить привод из-за недостатка места. При использовании схемы «г» приходится устанавливать дополнительную коническую передачу.

Рис. 22 Схемы возможного размещения ПУ и приводного двигателя.
1 — приводной двигатель; 2 — канал; 3 — коническая передача

Регулирование величины и направления упора ПУ с ВФШ производится изменением частоты вращения и реверсом приводного двигателя, что затрудняет использование дизельного привода.

В некоторых случаях регулирование частоты вращения и реверсирование гребного винта выполняется с помощью специальных муфт и реверс-редукторов (рис. 23).

Рис. 23 ПУ с реверс-редуктором.
1 — гребной винт; 2 — реверс-редуктор с гидравлическими муфтами; 3 — электродвигатель; 4 — вертикальный валопровод

В данном ПУ упор по величине регулируется изменением частоты вращения электродвигателя, а реверс обеспечивается специальным реверс-редуктором с гидравлическими муфтами, которые позволяют разобщить двигатель и редуктор. Такая конструкция облегчает наиболее тяжелые режимы работы электродвигателя – пуск и реверс.

При установке ПУ с ВРШ величина и направление упора, как отмечалось ранее, регулируются поворотом лопастей при постоянной частоте вращения приводного двигателя. Поворот лопастей осуществляется посредством гидравлического или электромеханического привода. В этом случае схема ПУ упрощается, т. к. возможно использование нереверсивного приводного двигателя.

Для привода ПУ с ВФШ применяют асинхронные электродвигатели с фазным ротором и с короткозамкнутым ротором. Запуск электродвигателя с фазным ротором осуществляется по нескольким пусковым ступеням. Пусковой ток обычно составляет 1,2—1,4 номинального. Последние пусковые ступени используются для ступенчатой регулировки частоты вращения электродвигателя от 50 до 100 % номинальной. Привод электродвигателя с короткозамкнутым ротором осуществляется с помощью транзисторного преобразователя частоты.

Условиям работы с ВРШ отвечают асинхронные короткозамкнутые электродвигатели. Пусковой ток в этом случае может быть ограничен введением в цепь ротора на период пуска дополнительных сопротивлений. Это возможно благодаря малому пусковому моменту ВРШ при установке лопастей в положение нулевого шага.

Электродвигатели постоянного тока используют, в основном, на дизель-электроходах с гребными двигателями постоянного тока (на землесосах, промах, ледоколах).

Преимущественное применение электропривода в ПУ объясняется удобством его обслуживания в эксплуатации и сравнительно простой системой управления и контроля. Управление ПУ с электроприводом может производиться в ручном режиме, автоматическом, а также с дистанционного пульта.

С экономической точки зрения более выгодным приводом для ПУ является дизельный. В этом случае исключаются потери на двукратное преобразование энергии, отпадает необходимость в двух электрических машинах и коммутационной аппаратуре. Однако применение дизельного привода осложняется из-за необходимости создания установки, расположенной далеко от МО.

Основные характеристики ПУ ряда транспортных судов представлены в таблице.

Судовой гидравлический движительно-рулевой комплекс (видео)

Источник